Ударная вязкость

Основным динамическим испытанием является метод испыта-

ния на ударный изгиб (ГОСТ 9454–78) с целью определения ударной

вязкости и склонности материалов к хрупкому разрушению. Метод

основан на разрушении образца с концентратором посередине одним

ударом маятникового копра

Ударная вязкость КС определяется как отношение работы, по-

шедшей на деформацию и разрушение образца К, к начальной площа-

ди поперечного сечения образца в месте надреза F0:

Образец устанавливают на опорах копра и наносят удар со сто-

роны, противоположной надрезу. Работу, пошедшую на деформиро-

вание и разрушение образца, можно определить по формуле

где m – масса маятника; H, h – высота подъема маятника до и после

удара; l – расстояние от оси маятника до центра тяжести бойка; ,  –

углы подъема маятника до и после удара.

Под пределом выносливости понимается наибольшее значение

напряжения цикла, при действии которого не происходит усталостно-

го разрушения образца после произвольно большого или заданного

числа циклов нагружения.

Предел выносливости определяется на вращающихся образцах

(гладких или с надрезом) с приложением изгибающей нагрузки по сим-

метричному циклу или при циклическом нагружении «рас-

тяжение–сжатие». Для образцов с надрезом предел выносливости обо-

значается 1н. Чувствительность к концентраторам напряжений

оценивается по эффективному коэффициенту концентрации напряжений

10) В основном сплавы получают путем кристаллизации жидкого

расплава. Большинство металлов в жидком состоянии неограниченно

растворимы друг в друге, однако в ряде случаев наблюдается их огра-

ниченная растворимость и даже полная нерастворимость. При огра-

ниченной взаимной растворимости металлов строение расплава зави-

сит от концентрации компонентов. Если количество второго

компонента не превышает предела его растворимости в первом, то

образуется однородный жидкий раствор, как и в случае неограничен-

ной растворимости компонентов. Если же концентрация второго ме-

талла выше предела его растворимости в первом, то образуется двух-

фазная смесь жидких растворов. С повышением температуры

растворимость увеличивается и возможно состояние полной раство-

римости.

Под фазой понимается структурно однородная часть гетероген-

ной системы, имеющая одинаковый химический состав, строение, фи-

зические свойства и ограниченная поверхностью раздела, при перехо-

де через которую свойства резко изменяются.

Твердые растворы представляют собой однофазные сплавы пе-

ременного химического состава, в которых сохраняется кристалличе-

ская решетка одного из компонентов (растворителя), а атомы раство-

ренного компонента статистически равномерно располагаются в ней,

изменяя ее первоначальные параметры

Химические соединения характеризуются определенным соотно-

шением числа атомов элементов (стехиометрической пропорцией)

и кристаллической решеткой с упорядоченным расположением атомов

компонентов, отличной от решетки составляющих компонентов,

а также определенной температурой плавления (диссоциации) и не-

равномерным изменением свойств в зависимости от изменения состава

Механические смеси образуют металлы, имеющие различные

типы кристаллических решеток, неспособные к образованию твердых

растворов или химических соединений

11) Зависимость фазового состава сплава от температуры и химиче-

ского состава графически представляется в виде диаграммы состоя-

ния. Диаграмма состояния показывает устойчивые (равновесные) со-

стояния, т. е. состояния, которые при данных условиях обладают

минимальной свободной энергией. Диаграмма состояния представля-

ет собой теоретический случай, т. к. рассматривает процесс при от-

сутствии переохлаждения или перегрева, что практически невозмож-

но. На практике используются диаграммы состояния, построенные

при малых скоростях нагрева или охлаждения.

Общие закономерности сосуществования устойчивых фаз под-

чиняются закону равновесия Гиббса, называемому правилом фаз, вы-

ражающему зависимость между степенью свободы системы, количе-

ством фаз и компонентов:

где с – число степеней свободы; к – число компонентов; ф – число

фаз; n – число внешних факторов, оказывающих влияние на состоя-

ние системы (давление, температура).